【摘 要】
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氨选择性催化还原(Selective Catalysis Reduction,NH3-SCR)是目前商业化的最为有效的烟气脱硝技术,其核心是催化剂制备。但传统钒钛基SCR催化剂存在钒物种毒性大、催化SO2氧化
【机 构】
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北京工业大学催化化学与纳米科学研究室区域大气复合污染防治北京市重点实验室绿色催化与分离北京市重点实室;
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氨选择性催化还原(Selective Catalysis Reduction,NH3-SCR)是目前商业化的最为有效的烟气脱硝技术,其核心是催化剂制备。但传统钒钛基SCR催化剂存在钒物种毒性大、催化SO2氧化活性高及工作温度高等问题。氧化铈具有独特的氧化还原性、储氧能力及酸碱性,有望成为一类绿色的无钒SCR催化剂[1,2]。研究表明合成方法和工艺条件对铈钛基SCR催化剂性能有显著影响[3,4],因此探索新的铈钛基SCR催化剂合成方法具有重要意义。本文采用有机配体辅助球磨法制备了多个氧化铈质量分数为20%的铈钛复合氧化物催化剂。以氧化铈为铈前驱体,采用普通球磨法和有机配体辅助球磨法制得的样品分别记作CeO2Ti-BM和CeO2Ti-BMA;以六水合硝酸铈为铈前驱体,相似条件下制备的样品分别记作CeTi-BM和CeTi-BMA;CeTi-IM为浸渍法制备的相同组成样品。发现采用有机配体辅助球磨法制备的CeO2/TiO2催化剂具有较高的低温活性(Fig.1)和较好的抗H2O和SO2性能(Fig.2)。红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)、透射电镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)等表征结果显示:有机配体与铈离子之间的配位作用使得铈物种在TiO2载体表面分散更均匀,晶粒尺寸更小。同时,在煅烧过程中有机配体的还原作用使得催化剂表面Ce3+含量增多,铈物种具有更好的氧化还原性。本研究将为多相催化剂制备提供一种简便的、环境友好的新工艺。
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